[实用新型]一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种FPGA功能在线可配置和重构电路，尤其涉及一种基于计算机总线(PCI总线、CPCI总线)对FPGA芯片的功能在线进行配置和重构的电路。

背景技术

FPGA芯片是一种现场可编程的门阵列，用于复杂的数字电路中，完成电路的逻辑控制功能。通常FPGA芯片是在逻辑设计完成后，通过专用的JTAG接口，由专用的仿真配置工具烧写到FPGA中，形成具有固定功能的逻辑芯片，完成电路的逻辑控制功能。但由于该电路的逻辑固化在FPGA芯片中，若要更改逻辑实现新的功能，则必须将该电路从设备中拆下，放到专用的仿真配置工具中重新进行烧写。因此，固化的FPGA逻辑限制了电路功能的通用化，专用的烧写工具也限制了设备在线使用的范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于计算机的PCI总线或CPCI总线，通过计算机总线在线对电路的FPGA芯片逻辑进行重新配置和构成，使得设备不用拆卸，在线完成电路的功能重构，使设备具有新的功能，实现设备的通用化。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术措施实现。

按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA功能在线可配置和重构电路，包括与计算机总线通讯的PCI桥芯片、与所述PCI桥芯片相连接的配置FPGA、与所述PCI桥芯片相连接的功能FPGA及外围接口电路。将计算机总线的标准信号通过PCI桥芯片转换为本地总线，本地总线连接配置FPGA和功能FPGA，实现对所述两个FPGA的控制。通过控制配置FPGA接收计算机总线传输过来功能FPGA的配置数据，并依据功能FPGA配置端口的数据输入要求将配置数据输入到功能FPGA内部，实现对功能FPGA的逻辑功能的重构，重构后的功能FPGA具有预先设计的逻辑控制功能，实现对外围其它电路的控制，达到规定的功能。

按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA在线可配置和重构电路还具有如下附属技术特征：

所述配置FPGA和功能FPGA均属于现场可编程的器件，其器件型号可不同，根据所需门阵列容量选择。

所述配置FPGA的功能是通过专用的仿真配置工具事先烧写固化的，其内部逻辑不能更改，占用固定的本地总线地址空间，是作为计算机总线到功能FPGA配置重构的桥梁。

所述配置FPGA在配置功能FPGA的同时，监视功能FPGA的配置状态输出，并将状态通过PCI桥通知计算机主机。主机根据配置FPGA提供的功能FPGA配置状态，判断功能FPGA是否配置成功，功能FPGA配置成功后，计算机主机可通过计算机总线访问功能FPGA内部的寄存器来实现预先设计的功能。

外围电路是配合功能FPGA实现电气接口或其它功能。

当需要对功能FPGA功能进行重构时，由计算机主机通过计算机总线下载不同的配置数据，通过配置FPGA重新配置功能FPGA，即可改写功能FPGA的逻辑功能，使得电路具有新的功能。

按照本实用新型提供的一种基于计算机总线的FPGA在线可配置和重构电路与现有技术相比具有如下优点：本实用新型的现场可配置和重构功能使得功能FPGA能够根据使用者的要求对电路的逻辑功能进行重新设计和构成，使得同一个硬件电路能够完成不同的逻辑功能，从而提高了电路应用场合，使得本实用新型具有较高的通用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的配置流程图。

图中：1.计算机总线；2.PCI桥芯片；3.本地总线；4.配置FPGA；5.功能FPGA；6.串口数据信号；7.外围接口。

具体实施方式